RADIOKIMIA

UNSUR RADIOAKTIF  

MATERI          : RADIOKIMIA  
SUB MATERI : UNSUR RADIOAKTIF

Indikator Pencapaian Kompetensi Pengetahuan

3.10.1 Menjelaskan radio kimia

3.10.2 Memahami sifat unsur radioaktif

3.10.3 Menyelidiki peluruhan inti tidak stabil

  3.10.4 Memecahkan masalah perhitungan massa peluruhan dan waktu paro

  3.10.5 menganalisis manfat unsur radioaktif

  3.10.6 menganalisis Bahaya unsur radioaktif

Amati dan pahamilah video pembelajaran radiokimia tentang radiasi dan zat radioaktif berikut.

Dewasa ini pemanfaatan ilmu radiokimia semakin meluas diantaranya radioaktivitas untuk keperluas kedokteran, pertanian, hidrologi, bologi, bahkan untuk mengatasi masalah keterbatasan energi. Salah satu penggunan radiasi unsur radioaktif adalah untuk terapi penyakit kanker. Unsur apa yang digunakan untuk terapi kanker ? bagaimana sifat-sifatnya? . Jika anda ingin mengetahui jawabannya, maka pelajarilah uarain materi di bab ini.

Radiokimia adalah bagian dari ilmu kimia yang mempelajari tentang radioaktivitas dari suatu unsur kimia. Radioaktivitas berkaitan dengan peristiwa peluruhan suatu inti atom atau teruarainya inti atom tertentu secara spontan yang diikuti dengan panacaran radiasi. 

Gejala keradioaktifan pertama kali ditemukan oleh Henry Becquerel.

 

Salah satu contoh bukti gejala keradioaktifan tertera pada gambar berikut ini. 

Sifat-sifat sinar radioaktif secara umum adalah sebagai berikut.

a.       Dapat menembus kertas atau lempengan logam yang tipis

b.      Dapat menghitamkan pelat film

c.       Dapat mengionkan gas yang disinari

d.      Menyebabkan benda-benda yang berlapiskan ZnS dapat berpendar (fluorisansi).

e.       Dapat diuraikan oleh medan magnet menjadi tiga berkas yaitu sinar alfa (α), beta (β), dan gamma (γ).

     Macam-macam sinar radioaktif

  

Peluruhan Inti Tidak Stabil

         Semua unsur yang memiliki nomor atom lebih besar dari 83 bersofat radio aktif artinya dapat meuruh dengan sednirinya karena mengandung inti yang tidak stabil. Peluruhan radioaktif terjadi melalui pemancaran partikel dasar secara spontan. 

            Contohnya Polonium -210 meluruh spontan menjadi Timbal-206 dengan memancarkan sebuah partikel α. Inti yang tidak stabil cenderung akan melepaskan energi untuk mencapai kestabilan. Energi yang dipancarkan ini disebut radiasi.

Inti yang tidak stabil akan mengalami peluruhan, yaitu proses perubahan dari inti tidak stabil menjadi inti yang lebih stabil dengan cara memancarkan sinar atau partikel radioaktif.  Secara kiia peluruhan radioaktif merupakan reaksi nuklir atau reaksi inti yang dapat dirumuskan dengan persamaan kimia berikut.

Berlaku hukum Kekekalan Energi dan muatan, sehingga a = c + e  dan b = d + f.

Peluruhan isotop-isotop tidak stabil dapat dibedakan menjadi peluruhan inti ringan dan peluruhan inti berat.

1.      Peluruhan inti ringan

Peluruhan inti ringan adalah peluruhan nuklida yang harga nomor atomnya kurang dari 20.  Inti yang terletak di atas pita kestabilan mencapai kestabilan dengan cara memancarkan neutron dan memeancarkan sinar beta (elektron).

2.      Peluruhan inti berat

Peluruhan inti berat adalah peluruhan nuklida dengan nomor atom lebih besar dari 83 dan umumnya radioaktif. Untuk mencapai kestabilan, nuklida memancarkan sinar alfa. Contohnya

B.     Waktu Paruh

 

           Waktu Paruh adalah waktu yang diperlukan oleh unsur radioaktif untuk meluruh sehingga aktivitasnya tinggal separuh. Rumus waktu paruh :

        

Nt = [  ] ^{t/t ½}  x No          

 t = lamanya meluruh.

                     =   

Amati video youtub berikut https://www.youtube.com/watch?v=0j6X4SY8kv8

CONTOH SOAL

1.      Suatu zat radioaktif

1.      Diketahui massa zat X 12,8 gram, mempunyai waktu paro 2 hari. Berapa massa zat tersebut yang tersisa setelah meluruh selama 6 hari ?

Jawab :

·         N = [  ] ^{t/t ½}  x No

N = [ ]^6/2       x 12,8

·         N = [ ] ³  x 12,8  =   x 12,8   =  1,6 gram

 

2.      Diketahui bahwa suatu zat Y telah meluruh selama 48 hari massa yang tersisa 0,32 gram. sedangkan massa mula-mula zat terebut 1,28 gram. berapa harikah waktu paru zat tersebut ?

jawab :

·         Nt/No  = [  ]  ^t/t½

·         0,32/1,28  =  [  ] ^48/t½

·         ¼ = [  ] ^48/t½

·         [  ] ²  = [  ] ^48/t½

·         48/ t½   =  2

·         t ½  = 48/2   = 24 hari

3.      Suatu unsur radioaktif memerlukan waktu 30 detik untuk meluruh sehingga jumlahnya menjadi 12,5 % dari jumlah semula. Berapa waktu paro unsur tersebut ?
Jawab

Nt/No  = [  ]  ^t/t½

12,5/100   =  [  ] ^{30/t ½}

1/8             =  [  ] ^{30/t ½}

30 /(t½)    =  3

T ½            =  10 detik

 

C.    MANFAAT UNSUR RADIOAKTIF

Manfaat radioaktivitas dalam kehidupan sehari-hari yaitu.

1.      Bidang kedokteran

a.       Co-60 untuk terapi kanker dan sterilisasi alat-alat kedokteran

b.      Na-24  untuk mengetahui penyumbatan dalam darah

c.       Fe-58 untuk mengetahui laju pembentukan sel darah merah

d.      I-131 untuk mengetahui adanya kelainan pada kelenjar gondok

e.       Te-99 untuk mempelajari lokasi tumor

f.        P-32 untuk mendeteksi penyakit mata, lever dan adanya tumor.

g.      Xe-133 untuk mengetahui penyakit patu-paru

h.      Tc-99 dan TI-201 untuk mengetahui adanya kerusakan jantung

i.        Se-75 untuk mendeteksi penyakit prankeas

j.        Cr-51 Penentuan sel darah  dan volume darah total

k.      Iod-123 memancarkan sinar gamma untuk mendeteksi kerusakan otak

 

2.      Bidang industri

a.       Pemeriksaan bahan tanpa merusak bahan tersebut.

b.      Pemeriksaan ketebalan bahan

c.       Pengawetan bahan

 

3.      Bidang Pertanian

a.       Mengembangkan mutase gen pada buah-buahan untuk mendapatkan buah yang berkualitas. Contohnya semangka tanpa biji, durian yang dagingnya tebal, dan jambu tanpa biji

b.      Pengawetan makanan, misalnya biji-bijian yang terdapat di gudang dipapari dengan radiasi agar tidak tumbuh tunas atau untuk membasmi serangga dan mikroorganisme tanpa mengurangi kualitas dari biji-bijian tersebut.

c.       Pengendalian hama serangga. Pengunaan insektisida yang dibatasi karena berbahaya dan beracun, serta munculnya serangga yang kebal terhadap insektisida merupakan salah satu permasalahan yang dihadapi dunia pertanian.

 

4.      Bidang Hidrologi

a.       Ba- 140 dalam BaSo₄ untuk menentukan pengendapan lumpur

b.      Na-24 untuk mendeteksi kebocoran pipa saluran dalam tanah serta mengukur kecepatan aliran air sungai, air tanah, minyak dan pipa.

 

5.      Bidang Biologi dan Kimia

a.       C-14 mempelajari mekanisme fotosintesis.

b.      Mempelajari pengaruh unsur hara, seperti N,P, dan K pada pertumbuhan tanaman.

c.       Di bidang kimia, O-18 digunakan untuk mempelajari mekanisme reaksi esterifikasi.

d.      Analisis aktivasi neutron (AAN) untuk menentukan kadar unsur dari suatu cuplikan sampel yang berupa zat padat, misalnya logam berat cadmium (Cd) yang terdapat dalam ikan laut.

 

6.      Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir

Salah satu manfaat yang luar biasa dari radioisotop adalah adanya reaksi inti yang dapat mengasilkan inti yang dapat menghasilkan energi yang sangat besar ini dapat digunakan untuk pembangkit listrik tenaga nuklir sebagai alternatif dari sumber daya fosil yang mulai menipis.

 

7.      Bidang peternakan

a.       P-32 dan S-35 untuk pengukuran jumlah dan laju sisntesis protein di dalam usus besar

b.      C-13 dan H-13 untuk pengukuran produksi serta proporsi asam lemak mudah menguap di dalam usus besar.

 

D.    DAMPAK NEGATIF UNSUR RADIOAKTIF

Dampak negatif radioaktif terhadap kesehatan manusia sebagai berikut.

1.    Memperpendek umur manusia karena dapat menimbulkan kerusakan jaringan tubuh dan menurunkan kekebalan tubuh.

2.    Mengakibatkan kemandulan dan mutase genetik pada keturunan.

3.    Mengakibatkan terjadinya pembelahan sel darah putih sehingga mengakibatkan penyakit leukimia.

4.    Menyebabkan kerusakan somatis, misalnya kerusakan kulit, kerusakan sel pembentuk sel darah, dan kerusakan sistem saraf.

5.    Pencemaran lingkungan yang disebabkan oleh debu radioaktif akibat terjadinya ledakan reaktor-reaktor atom serta bom atom, seperti 90-Sr penyebab kanker tulang.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

E.     Latihan Soal

 Kerjakan soal-soal berikut ini dengan benar !

1.      Seorang dokter menyelidiki penyebab anak kecil menderita sakit kepala dan mata . Anak tersebut sering menggunakan HP berjam-jam terus menerus.

       

a.       Bagaimana kesimpulan hasil penyelidikan yang tepat sesuai peritiwa tersebut   ?

b.      Jelaskan pengertian radiokimia  !

2.      Seorang siswa menganalisis sifat-sifat sinar radioaktif. Bagaimana hasil analisisnya ?

3.      Seorang ahli kimia menyelidiki peluruhan suatu unsur suatu peluruhan sebagai berikut .     

       →   +

Bagaimana hasil penyelidikan tersebut ? Jelaskan secara lengkap!

 

4.      Suatu zat radioaktif meluruh dengan waktu paro 20 hari. Agar zat radioaktif hanya tinggal 1/8 saja dari jumlah asalnya, maka berapa waktu yang diperlukan untuk meluruh  zat tersebut ?

 

5.      Suatu zat radioaktif mempunyai waktu paruh  20 tahun. 25 gram zat itu disimpan selama 60 tahun. Berapakah gram sisanya ?

 

6.      Seorang dokter menganalisis manfaat-manfaat suatu suatu sinar  seperti pada gambar berikut

Bagasimana  hasil analisisnya yang tepat  ?

 

7.      Seorang ahli kimia menganalisis dampak suatu sinar pada peristiwa berikut.

  Bagaimana hasil analisimya yang tepat !